破片与冲击波联合作用下多孔泡沫铝夹芯复合材料板的防护性能

• 作者: 王孟鑫 陈睿颖 王金相
• 来源期刊: 兵工学报
• 关键词: 夹芯复合结构 破片与冲击波耦合 防护性能 毁伤机理 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 页码范围: 1041-1052
• 页数: 12页
• 分类号: O383+.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.05.017

摘要

多孔泡沫铝钛合金板不仅克服了传统防护结构质量大、运输不便等缺点,还具有耐疲劳、比强度高等优点,对抗爆防护材料轻质化、高效化具有十分重要的意义.采用有限元仿真分析软件LS-DYNA,对夹芯复合材料板在冲击波与破片联合作用下的失效模式和防护性能展开了数值模拟,对比分析了不同排列方式下泡沫铝夹芯结构对背板变形程度的影响.结果表明:在40 cm爆距下,破片会先于冲击波对靶板进行作用,且破片载荷强度远大于冲击波载荷强度;当厚度方向的结构按照"1 mm厚钛合金面板+10 mm厚泡沫铝+10 mm厚泡沫铝+10 mm厚纤维+1 mm厚钛合金背板"排列时,背板变形位移最小,结构总内能最高,分别为13.9 mm和52.7 kJ,此工况可以更有效地降低结构整体变形程度,吸收面板变形所产生的能量.